Bedste svar
Profiltræk forstås normalt at være sammensat af to typer træk…. pres (eller form) træk og hudfriktion træk. Hvis du tænker på dette grafisk, hjælper det med at forstå de forskellige typer træk. Som navnet antyder, er objektets form en stor afgørende faktor i beregningen af denne type træk. Så profilen eller det område, der er udsat for luftstrømmen, er, hvilke faktorer der indgår i mængden af træk, der falder ind under denne kategori. Hvis du på en eller anden måde reducerer eksponeringen for luftstrømmen, reducerer du denne type træk.
De to typer træk, der udgør profiltræk:
Hudfriktionstræk er forårsaget af friktion af en væske, når den passerer over kroppen på kroppen. Som du kan forestille dig, øges dette med hastighed og overfladeareal, der udsættes for luftstrømmen … overfladen kaldes undertiden “den befugtede overflade”.
Tryktræk , eller som det ofte kaldes en form, formtræk, er den integrerede effekt af statisk tryk på den genfugtede overflade af et objekt.
Håber det hjælper.
Svar
Hvis grænselaget adskiller sig fra flyet, øges eller formindskes løftekoefficienten? Hvorfor? Forøges eller formindskes trækkraften? Hvorfor?
For at hjælpe med at besvare dette spørgsmål hentede jeg et par billeder fra denne videopræsentation af min ven og kollega, Dr. Patrick Hanley.
Analyser, eksporter og udskriv NACA 4, 5 og 6-cifrede flyveblade .
Dette viser løftekoefficient versus angrebsvinkel. Et sådant plot kaldes en liftkurve. Her er løftekurver til tre forskellige vinger.
De når alle deres maksimale løftekoefficient ved ca. 15 ° angrebsvinkel. Elevatorkoefficienten falder efter dette punkt. Denne reduktion i liftkoefficient kaldes stall, og det skyldes adskillelsen i grænselaget, som du spurgte om.
Her er et plot af liftkoefficient versus trækkoefficient. Dette kaldes en trækpolar.
De fleste trækpoler viser ikke, hvad der sker med trækkoefficienten ud over det punkt, hvor vingen boder. Denne gør det, og det er derfor, jeg bruger det.
Hvis du følger kurverne op og over toppen, vil du se liftkoefficienterne nå et maksimum (ved stall) og derefter begynde at falde igen . Men du kan også se, at trækkoefficienterne fortsætter med at stige. Det svarer på en anden del af dit spørgsmål. Træk fortsætter med at stige, når vingen stopper.
De sværere dele af dine spørgsmål er hvorfor. Men jeg giver det et skud. Et vanskeligt aspekt er at finde billeder, der kan illustreres. Jeg fandt nogle på dette link:
problemet er, at billederne illustrerer noget, som forfatteren viser, har at gøre med at styre adskillelsen ved hjælp af elektriske strømme. Det er det, som kommentaren om anode og katode handler om. Jeg skal bruge billederne og lade som om den elektriske strømbit ikke sker. Det vil stadig illustrere konceptuelt de ideer, jeg vil beskrive.
For det første er her et billede af ret normal (ikke-adskilt strøm) over en flyvefolie:
Jeg har ikke læst det papir, der følger med dette, så jeg gætter delvist. Skyggeregionen tror jeg er en region, der ikke blev oplyst af et lys, der skinner ned ovenfra. Dette får mig til at tro, at dette er faktiske eksperimentelle målinger snarere end beregnede strømlinjer. Jeg tror også, at strømmen holdes fastgjort af den elektriske effekt, fordi notationen siger, at anoden er pulserende. Denne fløj har en ret stor angrebsvinkel, og uden den elektriske effekt ville strømmen blive adskilt. Men jeg vil bare have dig til at forestille dig, at dette repræsenterer normal strømning over en fløj. Men det ville ske i en lavere angrebsvinkel.
Hvad sker der nu, når vi får noget adskilt flow?
Du kan se et område over den bageste del af vingen, hvor strømmen er adskilt. I dette område er trykket på den bageste del lavere, end det ville have været uden adskillelsen. Det er et område med recirkulerende strøm, og det er et område med lavt tryk. Det lave tryk er det, der øger trækket. Det suger på overfladen, og det har en komponent bagud, og det er en trækkraft.
Her er den vanskelige del. Hvis det er et område med lavt tryk, og det suger op på bagsiden af vingen, hvorfor øger ikke elevatoren? Det er lidt sværere at forklare. I denne region er elevatoren større . Men strømmen over den forreste del af vingen påvirkes, når strømmen over den bageste del ændres.Hvis du sammenligner strømmen over den forreste del af vingen i de to billeder ovenfor, vil du se, at linjerne er tættere på hinanden i det første billede og længere fra hinanden i det andet billede. Her er de side om side i samme skala:
Det røde felt, jeg tilføjede, viser, hvordan strømmen koncentreres i en mindre område for flowet til venstre (ingen flowadskillelse) versus flowet til højre, der er stoppet. Dette betyder, at strømmen til venstre er hurtigere end strømmen til højre. Så over den øverste del af vingen er der mere sug på venstre fløj og mindre sug på højre fløj. Når vingen går i stå (til højre), sænkes strømmen over den forreste del af vingen. Det forårsager en stor reduktion i lift foran, og denne reduktion opvejer stigningen i lift på bagsiden af vingen i det adskilte område. Derfor falder nettoliften med adskillelse af grænselaget.
Bevæbnet med den forståelse kan vi også forudsige, at der vil være et næse-ned-øjeblik, når strømmen adskilles. Mere løft på bagsiden og mindre løft foran vil vippe næsen ned. Vi er nødt til at finde et andet plot for at kontrollere det.
Her er et. Jeg kopierede dette fra et eller andet sted på nettet, men jeg er meget overbevist om, at dette billede stammer fra bogen “Theory of Wing Sections” af Abbott og von Doenhoff, så jeg giver det som tilskrivning.
Til venstre har vi den velkendte løftekurve og til højre har vi trækpolen. Bemærk forresten, hvordan trækpolen stopper ved stall. Det viser ikke, at trækket stiger efter dette punkt. Jeg ved ikke, hvorfor de afkortede dataene på den måde.
Men vi ser også et plot af momentkoefficient, C\_m. på samme graf som liftkurven. Efter konvention definerer vi en næse-op momentkoefficient til at være positiv . Vi ser, at øjeblikkeskoefficienten hurtigt falder af ved angrebsvinkler, der er større end ca. 15 °, og det er her denne fløj stopper. Det er præcis, hvad vi forudsagde, at der ville ske. Det er et næse-ned øjeblik. Det sker også i den modsatte retning over på venstre side af grafen, når vingen er på hovedet og går i stå på den side.
Nå, det var et langt og kompliceret svar. Jeg er overrasket over, at jeg var i stand til at finde nok information på nettet til at illustrere alt dette. Jeg forventede ikke rigtig at opnå det, da jeg startede dette svar. Men det viste sig godt til sidst.